基于多因素的切向微动磨损及其数值仿真
发布时间：2017-09-14 20:16
本文关键词：基于多因素的切向微动磨损及其数值仿真
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【摘要】：微动磨损是指接触表面由于小幅振动而产生的一种小位移磨损。微动磨损广泛存在于航空航天、铁路机车和核电工业等领域。微动主要的影响因素包括法向载荷、位移幅值、周围环境、频率、材料特性和表面粗糙度等。目前关于微动磨损研究主要是采取点接触的方式,主要运动方式是切向运动。本文研究了航空航天行业制造中最常用的材料硬铝合金LY12CZ和钛合金Ti811的切向微动腐蚀磨损行为。本文的试验主要是在切向微动磨损试验机上进行的,采用球/平面接触方式,分别以GCr15/LY12CZ和GCr15/Ti811为配副。在分析摩擦特性曲线基础上,研究了法向载荷、位移幅值和腐蚀环境对微动磨损的影响。试验后对测试试样的磨痕形貌、磨损量进行分析。最后建立有限元模型,研究LY12CZ接触面的应力状态,并分析了法向载荷、位移幅值和摩擦系数对应力分布的影响。通过以上的工作,本论文主要获得了以下几个结论:1.本研究获得了基于法向载荷、位移幅值和腐蚀环境三大因素下的GCr15/LY12CZ和GCr15/Ti811切向微动腐蚀磨损的运行状态图。2.通过对GCr15/LY12CZ和GCr15/Ti811两种配副的切向微动磨损试验,获得了载荷、位移幅值和环境对其微动磨损的影响规律,得到了基于载荷和位移幅值的滑移区破坏机理图和基于三种因素下的破坏机理图,根据其微观形貌图得到了三种因素对其影响的轻重程度,更深刻的了解了其微动磨损运行行为,并初步给出了一些工程建议。3.通过有限元分析获得了不同工况下LY12CZ微动磨损接触面的应力状态,获得了法向载荷、位移幅值和摩擦系数对应力分布的影响规律,得到了与试验所得相同的运行规律,同时还获得了载荷、位移幅值和摩擦系数对微动疲劳的影响规律,同样也初步根据结果给出了一些工程建议。
【关键词】：硬铝合金 钛合金 切向 微动腐蚀磨损 有限元模拟
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH117.1
【目录】：
- 致谢4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-17
- 变量注释表17-18
- 1 绪论18-28
- 1.1 引言18
- 1.2 微动摩擦学及其相关理论18-25
- 1.3 微动研究现状25-26
- 1.4 本文选题的意义及研究内容26-28
- 2 切向微动磨损试验28-36
- 2.1 试验装置及试验流程28-32
- 2.2 试验材料32-33
- 2.3 切向微动磨损试验条件33-34
- 2.4 微观分析方法34
- 2.5 本章小结34-36
- 3 切向微动磨损运行和损伤机理36-66
- 3.1 基于Hertz弹性接触理论的力学分析36-38
- 3.2 LY12CZ磨损运行行为与损伤机理38-56
- 3.3 Ti811磨损运行行为与损伤机理56-65
- 3.4 本章小结65-66
- 4 切向微动的有限元分析66-73
- 4.1 有限元建模66-67
- 4.2 结果与分析67-72
- 4.3 本章小结72-73
- 5 结论与展望73-75
- 5.1 结论73-74
- 5.2 展望74-75
- 参考文献75-80
- 作者简历80-82
- 学位论文数据集82
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 刘祖铭,曹定国,吴有金,曾凡阳,鲁礼菊;不同装配方法对LY12CZ铝合金典型螺接件腐蚀疲劳性能的影响[J];航空学报;2003年02期
2 武琳;张德坤;;钛合金球与骨水泥界面之间的微动磨损机制研究[J];润滑与密封;2011年08期
3 高姗姗;蔡振兵;朱e，
本文编号：852109
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